基于直接模态摄动法的无阻尼线性随机结构的随机振动研究(Ⅱ)——随机动力反应分析

提出了基于数论选点的直接模态摄动法,用以求解无阻尼线性随机结构的随机动力反应.以数论选点的直接模态摄动法为基础,求出随机样本的特征值和特征向量,然后利用模态叠加法,求解样本结构在样本荷载作用下的动力反应,把所有的样本反应统计分析,即求得结构的随机反应.由于在计算过程中,没有将随机反应分解为均值部分和摄动部分,因此,采用直接模态摄动法求无阻尼复合随机振动系统的反应不存在久期项问题.算例分析表明,复合随机振动系统的随机反应均值比均值荷载作用下均值结构的确定性反应要小.     

Reliability-based sensitivity analysis of vehicle components with non-normal distribution parameters

Techniques from the perturbation method, fourth moment method, reliability-based design theory, and sensitivity analysis approach are employed to present a practical and efficient method for testing the reliability sensitivity of vehicle components with non-normal distribution parameters. With the condition that the first four moments of original random variables are known, the reliability sensitivity theory and cases are researched using the presented numerical method. The variation regularities of reliability sensitivity are obtained and the effects of design parameters on reliability of the vehicle components are studied. The sophisticated formulation provided in this paper is easily amenable to computational procedures. The respective program can be used to obtain the reliability sensitivity of vehicle components with non-normal distribution parameters accurately and quickly. The results obtained are perfect and the solutions compared very well with those from Monte Carlo simulation. The method presents a theoretic basis for the reliability design of the vehicle components.     

钢管混凝土系杆拱桥损伤吊索系统内力重分布研究

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为背景,建立该桥的三维有限元模型,采用有效横截面积减小率模拟吊索损伤,通过仿真计算分析单根吊索和多根吊索发生不同程度损伤时,吊索系统静拉力重分布规律.结果表明,损伤吊索系统的静拉力重分布只在损伤吊索与其两侧相邻吊索间进行,多根吊索损伤引起吊索系统静拉力重分布近似等效于各单根损伤吊索引起静拉力重分布的线性叠加.该结论对于系杆拱桥吊索系统力学分析与评估具有较大的工程实用价值.     

基于多邻域的车辆路径优化迭代局部搜索算法

针对物流配送中的带有容量约束的车辆路径优化问题,提出了一个基于多邻域的迭代局部搜索算法HILS.首先用简单插入法构造可行解,然后从该初始解出发,在多邻域内进行局部优化.当陷入局部最优解后,根据解的接受准则,选择某个解,并对该解进行扰动,然后从扰动后的解出发重新进行局部优化.为提高搜索效率,局部优化过程只在限定邻域内进行.在国际通用的14个benchmark问题上进行仿真实验,结果验证了本文算法HILS的有效性和稳定性,与文献中的其他几种算法的比较结果表明,算法HILS的总体性能更优.     

三阶非线性方程三点边值问题的奇摄动

讨论了三阶非线性微分方程三点边值问题的奇摄动．利用积分算子和微分不等式技巧,得到了解的存在性、唯一性与渐近估计．结果表明,这种技巧为其它三阶边值问题的研究提出了一种新的思路．     

两类弱非线性振动问题的新解法

用插值摄动法[1] 求解两类弱非线性振动问题 .其一是保守系统的非线性自由振动 ;其二是参数振动 .前者由于把求解微分方程的问题转化成为求解二次代数方程 ,计算过程十分简单 ;后者由于把一个二阶微分方程的求解转化成为两次积分问题 ,也使计算过程简化 .有算例、算例表明 ,本文结果是可靠的     

常规观测值对GPS控制网精度的影响

用GPS对城市控制网进行改造的过程中,为了与已有的成果吻合的比较好,一般采用尽可能多的重合点来实现,在所布设的GPS网中引入常规的边长和方位观测值的并不多。本文针对2003年阜新控制网改造的实例,探讨了GPS网中引入常规观测值对其精度的影响,并用微小摄动法对其验证,得出了有益的结论。     

基于EWT-SVD方法的高速列车滚动轴承故障诊断

针对高速列车齿轮箱滚动轴承早期故障特征提取困难的情况,提出了基于经验小波变换(Empirical WaveletTransform,EWT)和奇异值分解(Singularvaluedecomposition,SVD)的轴承故障诊断方法。首先对信号进行EWT变换得到各阶固有模态分量,然后计算各阶固有模态分量的峭度值并选取较大峭度值对应的分量。将选取的分量构造矩阵进行正交化奇异值分解,选择合适的阶数重构信号,最后对重构信号进行Hilbert包络解调分析。分别对仿真信号和滚动轴承发生外环故障进行分析,可以较为清晰地看到滚动轴承故障特征。研究结果表明,结合EWT、峭度系数和SVD的诊断方法可以准确、快速地提取轴承故障信息,从而可以对滚动轴承进行有效诊断。     

结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理

本文以线性广义特征值问题的矩阵摄动法为理论工具,分析了一般振动结构的固有振频和固有振型对结构质量和刚度(包括内部连接刚度和边界约束刚度)修改的灵敏度特性,得到了一系列有实用价值的结论,其中指出了对结构进行摄动修改的最灵敏位置。这些分析结果实际上表明了结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理,据此可使大型、复杂结构动态特性灵敏度分析的计算量大大减少,也可使灵敏度分析结果的可靠性和完整性得以改善。它对于有效地进行结构的动态特性优化设计及振动控制等具有重要意义。     

基于欠定盲源分离的柴油机曲轴轴承故障诊断方法研究

针对柴油机曲轴轴承振动信号盲源分离的欠定问题,提出了基于相空间重构和动态聚类奇异值分解的适定化方法。首先通过引入广义时间窗的概念确定最佳时间延迟和嵌入维数,重构信号相空间矩阵;然后对其进行奇异值分解,并对奇异值进行动态聚类以确定最佳重构阶数,进而重构得到虚拟观测信号,从而将欠定问题转变为适定或超定;最后利用自适应Parafac方法对原观测信号与虚拟观测信号构成虚拟传播路径进行盲源分离得到有效源信号。仿真结果表明,该方法可有效分离出混合信号中的源信号,并将其应用到柴油机曲轴轴承故障诊断中,诊断准确率提高了18.4%。